电子技术直流稳压电源
直流稳压电源(0-12v连续可调
2整体设计方案5
2.1设计思路5
2.2总体方案论证与选择5
3.2滤波电路模块10
5multisim的仿真与调试21
6总结26
7鸣谢26
9收获体会27
简易直流稳压电源
摘要：本文设计的是量程为 12V且在0~12V可调的直流稳压电源，其最大输出电流为500mA，并具有数字显示电压功能。并且利用A/D转化，将输出的连续电压信号变为离散的数字信号实现输出电压的控制。另外核心部分为：采用数字电路实现输出电压的控制，通过加减键实现加计数或减计数。同时通过计数器和译码-驱动器，最终将电压值显示到数码管组上。该稳压电源具有性能稳定.结构简单.电压、电流指标精度高.调节方便等优点·。
作为第一次课程设计，整个资料搜集与工作过程有待提高。第一步用一天时间重点温习模电课本中稳压电源部分，对直流稳压电压的原理，结构框图，变压、整流滤波、稳压三大部分有了初步了解。第二步结合任务书的基本要求，用两天时间查找搜集相关书籍与网络资料，在茫茫书海中找到核心资料，先确定总体方案为数控方式，再模块方案选择与论证，确立变压、单相桥式整流电容滤波、两路稳压输出、数控与数显的设计结构。画出整个电路草图。第三步，学习multisim软件的电路原理图画法与电路仿真。在该软件的学习与使用的过程中遇到一些大大小小的问题。比如安装程序，熟悉各种工具的使用，元器件的查找，仿真起初难以出结果等等。原理图和仿真完成后，第三步则撰写报告。整个课程设计过程，不仅使我们更扎实的学习电子技术课程、学会仿真软件multisin；而且将理论知识与实践相结合，一定程度的锻炼了我们的动手和电子设计能力，资料搜集能力，也达到了一种将知识活学活用的目的。
4.过载短路保护电路:串联调整型的稳压电源,调整管和负载是串联的,当负载电流过大或短路时,大的负载电流或短路电流全部流过调整管,此时负载端的压降小,几乎全部整流电压加在调整管的c极和e极之间,因此在过载或短路时,调整管Vce.Ie和允许功耗超过正常值,调整管在此情况下会很快烧坏,所以在过载或短路时应对调整管采取保护,保护电路设计时应保证当负载电流在额定值内,保护电路对电源不起作用,但过载或短路时,保护电路控制调整管使其截止,输出电流为零,对负载和电源均起保护作用.
直流稳压电源实训报告册
一、引言直流稳压电源在现代电子技术中扮演着至关重要的角色，它为各种电子设备提供稳定的直流电源，确保设备正常运行。
本实训报告旨在通过实际操作，使学生对直流稳压电源的原理、设计、制作和调试有一个全面的理解。
二、实训任务和目的1. 实训任务：- 理解直流稳压电源的工作原理。
- 学习直流稳压电源的设计方法。
- 实际制作一个简单的直流稳压电源。
- 对所制作的稳压电源进行调试和测试。
2. 实训目的：- 培养学生动手实践能力。
- 增强学生对电子电路的理解。
- 提高学生对电路设计、调试和测试的能力。
三、实验仪器与设备- 直流稳压电源- 万用表- 电烙铁- 电路板- 常用电子元件（电阻、电容、二极管、三极管等）- 螺丝刀- 钳子- 剪线钳四、实训内容1. 理论学习：- 了解直流稳压电源的基本概念和分类。
- 学习电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路的工作原理。
- 熟悉常用电子元件的特性。
2. 安装与调试：- 根据设计图纸，将元件焊接在电路板上。
- 组装电路，连接好各个元件。
- 对电路进行调试，确保电路正常工作。
3. 绘制PCB图：- 使用Protel99se等软件绘制电路原理图和PCB图。
- 将PCB图输出，制作成电路板。
4. 稳压电源测试：- 使用万用表测试稳压电源的输出电压和输出电流。
- 分析测试结果，判断稳压电源的性能。
五、实训步骤1. 准备阶段：- 收集实验所需材料。
- 学习直流稳压电源的相关理论知识。
2. 设计阶段：- 根据实际需求，确定稳压电源的输出电压和输出电流。
- 选择合适的变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路。
- 绘制电路原理图。
3. 制作阶段：- 将元件焊接在电路板上。
- 组装电路，连接好各个元件。
4. 调试阶段：- 对电路进行调试，确保电路正常工作。
- 调整稳压电路，使输出电压稳定。
5. 测试阶段：- 使用万用表测试稳压电源的输出电压和输出电流。
- 分析测试结果，判断稳压电源的性能。
六、实训总结通过本次实训，我们掌握了直流稳压电源的设计、制作和调试方法。
电工电子技术与技能第七章《直流稳压电源》教案
电工电子技术及应用第七章《直流稳压电源》教案（7-1）【课题编号】03-07-01【课题名称】整流电路【教学目标】应知：1．整流的概念；2．理解整流电路的工作过程及不同类型的整流电路的优缺点；3．*了解晶闸管可控整流电路。
应会：1．能分析负载上电压的波形，会根据电压波形判断电路的故障点；2．正确计算电压、电流平均值，会根据电路要求选择整流电路元件参数。
【教学重点】整流的概念及意义；整流电路的工作过程分析以及元件参数的选择。
【难点分析】整流电路各点的电压波形分析及元件参数的选择。
【学情分析】根据学生特点，利用“做中教”，让学生在“做”中认识各种整流电路形式，通过“现象”自主探究整流电路特点，并会结合现象分析电路的故障点。
利用多媒体课件将整流电路工作过程形象化，以利于学生的理解。
对于参数的计算，省却繁琐的公式推导过程及原理讲解过程，要求学生会直接根据公式进行简单计算，合理选择元件参数即可。
【教学方法】讲授法、演示法【教具资源】整流二极管，整流桥，0～220V单相可调交流电源，多媒体课件，万用表，双踪示波器。
【课时安排】2学时（90分钟）【教学过程】一、导入新课直流电源在日常生活中应用很广，它的来源中，除了将其他形式的能直接转化为直流电能外，交流电经整流变为直流电也是直流电源的一种重要的形式。
【多媒体演示】（多媒体演示直流稳压电源稳压流程）引出：交流电能变为直流电的第一个环节-----整流电路二、讲授新课教学环节1：单相半波整流（一）“做中教”——单相半波整流电路实验教师活动：投影单相半波整流电路图，让学生搭建电路。
学生活动：分组实验（1）根据电路图，将一只变压器、一个整流二极管、一个负载电阻连接电路。
（2）闭合开关，用示波器观察交流输入端电压u1、负载两端电压u2的波形，并对波形特点作比较。
（3）用万用表测量交流输入端电压、负载两端电压，比较两者数值关系。
（4）交换二极管的正负极，再次观察比较u 1、u 2波形特点。
电子技术基础第7章直流稳压电源课件
(1) 负载的电流
IO
UO RL
12 4
mA
3mA
R 两端的电压 UR UI UO (3012)V 18V
通 过R的电流
IR
UR R
18 2
9mA
稳压管的电流 Iz IR IO 6mA
(2) 变压器副边电压的有效值
U2
UI
1.2
30 V 1.2
25V
(3) 二极管的平均电流
ID
1 2
UDRM 2 3U 2 2.45U 2 1.05U 0
常用的整流电路比较
名称
单相半波 单相全波 单相桥式 三相半波 三相桥式
负载 直流 电压
0.45U2 0.9U2
每个管 子承受 的最大 反向电 压
1.41U2
2.82U2
选择管子的参数
每个管 子的平 均电流
Io
0.5 Io
每个管子 承受的最 大反向电 压
Uf R2 Rp2 UO R1 R2 Rp
（2）基准电压环节：它是由稳压管DZ和限 流电阻R3构成的电路中获得，即取稳压管的电 压UZ，它是一个稳定性较高的直流电压，作为 调整、比较的标准。
（3）比较放大电路：由三极管T2构成，它 将取样电压Uf和基准电压UZ比较产生的差值电 压放大后去控制调整管T1的压降UCE1。
~220V
u2
uL
（1）
变压器副绕组电压有效值为
U 2 Uo / 0.9 26.6V
每个二极管承受的最高反向电压为 U DRM 2U 2 2 26.6 37.6V
流过每个二极管的电流平均值为
ID
IL 2
U0 2RL
24 2 50
0.24 A
电子技术直流稳压电源获奖教案
1、复习二极管的基本结构，稳压管的工作原理；二极管由P型半导体和N型半导体所组成，P型半导体在硅（或锗）的晶体内掺入少量三价元素杂质,如硼（或铟）等。
硼原子只有3个价电子,它与周围硅原子组成共价键时,因缺少一个电子,在晶体中便产生一个空穴。
这个空穴与本征激发产生的空穴都是载流子,具有导电性能。
N型半导体在纯净的半导体硅（或锗）中掺入微量五价元素（如磷）后,就可成为N 型半导体。
在这种半导体中,自由电子数远大于空穴数,导电以电子为主,故此类半导体亦称电子型半导体。
稳压管反向击穿后，电流变化很大，但其两端电压变化很小，利用此特性，稳压管在电路中可起稳压作用。
2、要求5个学员为一组拆一个手机充电器，观察手机充电器里的元器件构成和电路结构；第一个是手机充电器（5V），第二个是笔记本电脑的电源线（15V），它们的输出电压都是直流电，那么如何将一个比较大的交流电压转化成一个比较小的直流电压，需要几个流程和分别需要用到哪些元器件？今天这堂课让我们一起来学习直所以一个完整的直流稳压电源的电路由以下几部分组成：三、整流电路将交流电压变换为单向脉动电压的电路。
其中的整流元件（晶体二极管、电子二极管或晶闸管）所以能整流，是因为它负载上得到的整流电压虽然是单方向的(极性一定整流电路虽然都可以把交流电转换为直流电，的输出电压是单向脉动电压。
在某些设备（例如电镀、蓄电池这种电压的脉动是允许的。
但是输出这种电压的电源对大多数电子设备是不能满足的。
为了得到比较平稳的最常用的是电容滤波电路，将滤波电路接入到整流电路以后：其中RL和Ｃ可以控制电容的充放电时间，当u2＞uC二极管导通，C充电。
u2＜uC时：二极管截止，C放电。
具体波形如下图：但是当空载（RL=∞）时：电路就变成：总之，电容滤波电路简单，输出电压较高，脉动也较小，也被经常用于直流稳压电源设计中；但是外特性较差，且有电流冲击。
因此，电容滤波器一般用于要求输出电压较高，负载电流较小并且变化也较小的场合。
直流稳压电源实验报告模拟电子技术
国家电工电子实验教学中心模拟电子技术实验报告实验题目：集成直流稳压电源的设计学院：电子信息工程学院专业：通信工程学生姓名：王斯宇学号：11211116任课教师：佟毅老师2013 年 6 月 2 日目录1、实验题目及要求 (1)1.1实验题目 (1)1.2设计要求 (1)2 实验目的与知识背景 (1)2.1 实验目的 (1)2.2 知识点 (1)3 实验过程 (6)3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (6)3.2 每个电路的讨论和方案比较 (8)3.3 分析研究实验数据 (11)4 总结与体会 (12)4.1 通过本次实验能力得到提高，解决问题印象深刻，创新点 (12)4.2 对本课程的意见与建议 (13)5 参考文献 (13)1、实验题目及要求1.1实验题目：集成稳压电源的设计1.2设计要求（1）设计一个双路直流稳压电源。
（2）输出电压Vo=±12V，+5V最大输出电流Iomax=1A（3）输出纹波电压ΔVop-p≤5mV, 稳压系数Sv≤5×10-3。
2 实验目的与知识背景2.1 实验目的（1）掌握集成稳压电源的实验方法。
（2）掌握用变压器、整流二极管、滤波电容和集成稳压器来设计直流稳压电源。
（3）掌握直流稳压电源的主要性能参数及测试方法。
（4）进一步培养工艺素质和提高基本技能。
2.2 知识点（1）实验设计思想本实验基本设计思想是根据设计要求，从后向前依次设计电路。
小功率稳压电源由电源变压器、整流、滤波和稳压电路四部分电路组成。
变压器将220V电压转换为所需低电压，整流桥可将正负交流电转换为只有正向，而滤波电路通过利用电容充放电的功能使电压趋向于平滑。
最后再由三端稳压器，使输出电压稳定为所需值。
设计过程根据要求选择三端稳压器。
确定电源变压器副边电压V2的值根据稳压器的输入电压和桥式整流滤波电路的电压关系，设计、计算出变压器付边的电压值。
滤波电容的选用可根据技术要求和电网变化情况，设计、计算其电容量和耐压值，然后查有关手册选定电容的标称值和耐压值以及电容型号。
直流稳压电源操作规程
直流稳压电源操作规程一、使用前检查1、电源输入电压范围是否在规定范围内，是否稳定；2、电源输出是否正常，是否稳定；3、电源线是否完好，有无破损或老化现象；4、电源接口是否完好，有无松动或损坏现象。
二、操作步骤1、将电源插入指定电源插座，并确保电源输入电压在规定范围内；2、打开电源开关，电源指示灯亮起；3、使用电源输出线连接需要供电的设备；4、根据需要调整电源输出电压，使设备正常工作；5、在设备正常工作后，观察电源输出是否稳定；6、使用完毕后，关闭电源开关，断开电源输出线。
三、注意事项1、操作过程中，请勿将手伸入电源输出端口，以免发生触电事故；2、请勿将电源连接到非指定设备上，以免造成设备损坏或人身伤害；3、请勿在潮湿、高温、易燃易爆等环境下使用本电源；4、请勿在电源附近放置任何金属物品，以免造成短路或触电事故；5、如发现电源异常情况，请立即关闭电源，并专业人员检查维修。
直流稳压电源实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，深入了解直流稳压电源的工作原理、电路设计及性能参数。
通过实验，提高我们的电子技术应用能力，为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、实验原理直流稳压电源是一种能够提供稳定直流电压的电源设备。
它主要由电源变压器、整流电路、滤波电路和稳压电路组成。
当交流电源输入时，经过变压器降压后，再经过整流电路将交流电转换为脉动的直流电。
然后，通过滤波电路滤除脉动成分，得到较为平滑的直流电。
最后，稳压电路对输出电压进行稳定控制，确保输出电压的稳定性和可靠性。
三、实验步骤1、搭建电路：按照实验原理图，搭建直流稳压电源的电路。
确保电路连接正确，元件摆放整齐。
2、调试电路：接通电源，观察电路是否正常工作。
如有异常，及时排除故障。
3、数据记录：使用万用表测量各点的电压，记录数据。
同时，观察电路的输出电压是否稳定。
4、数据分析：对实验数据进行整理和分析，了解稳压电源的性能参数。
四、实验结果经过实验，我们得到了以下数据：通过数据可以看出，稳压电源在输入电压为220V时，输出电压稳定在80V左右。
模拟电子技术_第八章 直流稳压电源
第8章
集成直流稳压电源
封装
塑料封装
金属封装
CW7805 1 2 3
CW7905 1 2 3
1
2 3
UI GND UO
GND UI UO
符号
1
+ CW7800 +
2
_
3 CW7900 1
_
2
3
第8章
集成直流稳压电源
二、CW7800 的内部结构和基本应用电路
O
2
t
0.9U2 UO 2U2
通常取 UO = 1.2U2 RC 越大 UO 越大
T 为获得良好滤波效果，一般取： RLC ( 3 ~ 5) 2 (T 为输入交流电压的周期)
第8章
集成直流稳压电源
[例 8.1.1] 单相桥式电容滤波整流，交流电源频率 f = 50 Hz， 负载电阻 RL = 40 ，要求直流输出电压 UO = 20 V，选择整流 二极管及滤波电容。 U O 20 U2 17 V [解] 1. 选二极管 1. 2 1. 2
78L ×× / 79L ×× — 输出电流 100 mA 78M×× / 9M×× — 输出电流 500 mA
78 ×× / 79 ×× — 输出电流 1.5 A
例如： CW7805 输出 5 V，最大电流 1.5 A
CW78M05 输出 5 V，最大电流 0.5 A
CW78L05 输出 5 V，最大电流 0.1 A
第 8章
集成直流稳压电源
8.1 单相整流滤波电路
8.2 8.3 线性集成稳压器 开关集成稳压电源
第8章
小
结
第8章 集成直流稳压电源 8.1
引
单相整流滤波电路
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•a
•D
•u 3
•D
2
•D1
•RL •u
o
4 •D
•b
2
•u
2
•u2>0 时
•u2<0 时
•D1,D4导通 •D2,D3截止 •电流通路:
•D2,D3导通 •D1,D4截止 •电流通路:
•a D1 •b D2 •RLD4b •RLD4a
•整流输出电压平均值：
•uo
••负载电U流o=0平.9均U2值:
•当 UI 增加或输出电流减小使 Uo升高
时
•Uo
•UB2
•UBE2=（UB2-UZ）
•Uo
•UC2 （UB1 ）
电子技术直流稳压电源
•(3) 输出电压的确定和调节范围
•+ •R3 •UI •_
•T1 •R
•R1
•T
2
•RW1 •RW2
•RW
•UZ
•UB
2
•R
2
•+
•RL •UO •_
•因为：•U•Z •+•U•BE•2•=•R•1•R••+W••R2•2•+••+R••R2•W •U•O
•u2正半周时电流通路
•+
•T
•D
•u1
•u2
3
•D
•D 1
4
•D
2
•–
•RL •uo
•D1 、D4导通， D2、D3截止
电子技术直流稳压电源
•u2负半周时电流通路
•T•-
•D
•u1
•u2
3
•D
•D 1
4
•D
2
•+
•RL
•u0
•D2、D3 导通， D1 、D4截止
电子技术直流稳压电源
•单相桥式整流电路输出波形及二极管上电压波形
•效率较高， 目前用的也 比较多，但 因学时有限， 这里不做介 绍。
电子技术直流稳压电源
•1. 稳压电路的主要性能指标
•(1)稳压系数 S（越小越好）
• 稳压系数S反映电网电压波动时对稳压电路的影 响。定义为当负载固定时，输出电压的相对变化 量与输入电压的相对变化量之比。
•(2)输出电阻Ro （越小越好）
•1
•
•• •0
•2•U•2•sin •td••(••t)
•=•2
•2•U•2
•
•=•0•.•9•U•2
•Io= Uo /RL =0.9 U2 / RL
电子技术直流稳压电源
•二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
•T•a
•D
1
•u
1
•u •io •RL
2
•u •u
•二极管上的平均电流：
•I•D •=••12•I•o
2
o
•b •D
•uD
•二极管承受的最2高反向电压：
•0
•
•2
•t
•U•DRM•=•2 •2•U•2
电子技术直流稳压电源
•3. 单相桥式整流电路
•组成：由四个二极管组成桥路
•T
•D
•u1
•u2
3
•D
•D 1
•RL •uo
4
•D
2
•D •D
•u 1
2
2
•D •D
3
4
•R L •u •u
2 o
•u
o
电子技术直流稳压电源
•u
1
•u
2
•RL •u •0 • •2
•t
o
•b
•UDRM
• 二极管上的平均电 流：
•承受的最高反向电压:
•ID = IO •UDRM= •2•U•2
电子技术直流稳压电源
•2.单相全波整流电路
•+ •– •+ •–
•T•a
•D
1
•+
•u
•u•– •io •RL
1
•2•u+ •u
2 •– o
•b
•D
•= •1
•2•
••02••u•o•d••(•t•)•=
•1
•2•
•• •0
•2•U•2•sin •td••(••t)
•=
•2•U•2
•
•=•0••.45•U•2
•Io= Uo /RL =0.45 U2 / RL
电子技术直流稳压电源
•二极管上的平均电流及承受的最高反向电压：
•uD
•T•a •D
•io •uD
•二、单相整流电路
•1.单相半波整流电路
•+ •–
•u
1
•T•a •+ •u
2
•D •io •RL
•u2 >0 时:
•二极管导通，忽略二 极管正向压降，
•u
o•
uo=u2
•–
•b
•u2<0时:
•二极管截止, uo=0
•为分析简单起见，把二极管当作理想元件处理，即 二极管的正向导通电阻为零，反向电阻为无穷大。
•( •) •所以：•U•O
•=•R•1 •+•R•2 •+•R•W •R•W•2 •+•R•2
3
•D •RL
•b
2
•RL接入（且RLC较大）时 (考虑整流电路内阻) •u
•电容充电时， 2
电容电压滞后
•t
于u2。
•u •RLC越小，输 o 出电压越低。
•t
电子技术直流稳压电源
•(2)电容滤波电路的特点
•(a) 输出电压 平均值Uo与时间常数 RLC 有关 •RLC 愈大 电容器放电愈慢 Uo(平均值)愈大 •一般取•τ •=•R•L•C•••(5•-•10•)•T•(T:电源电压的周期)
•交流 •整流 •脉动 •滤波 •有波纹的 •稳压 •直流
•电压
•直流电压
•直流电压
•电压
电子技术直流稳压电源
•稳压电源类型:
•常用稳压电路 •(小功率设备)
•稳压管 •稳压电路
•线性 •稳压电路
•开关型 •稳压电路
•电路最简单， 但是带负载能 力差，一般只 提供基准电压， 不作为电源使 用。
•以下主要讨 论线性稳压 电路。
电子技术直流稳压电源
•单相半波整流电压波 形
•uD •T•a •D
•u
1
•u
2
•RL
•b
•u2
•0
•uo •u
o
•uD
•
•2
•3
•t •4
电子技术直流稳压电源
•输出电压平均值（Uo）,输出电流平均值（Io )： •uD
•T•a •D
•io •uo
•u
1
•u
2
•RL •u
o
•0 • •2
•t
•b
• • •U•o
ID 是负载平均电流的一半。
•I•D •=••12•I•o
•（选购时：二极管额定电流 2ID)
• 二极管截止时两端承受的最大反向电压：
•（选购时：最大反向电压 2URM)
电子技术直流稳压电源
•三、滤波电 路
•交流 •整流
•脉动
•滤波 •直流
•电压
•直流电压
•电压
•
滤波电路的结构特点: 电
容与负载 RL 并联，或电 感与负载RL•串L 联。
2
•原理：
•变压器副边中心抽头， •感应出两个相等的电压u2
•当u2正半周时， D1导通， •D2截止。 •当u2负半周时， D2导通， •D1截止。
电子技术直流稳压电源
•单相全波整流电压波
形
•T•a
•D
1
•+
•u
•u•– •io •R•L+
1
•2u•+ •u
•u2
•0
•uo
2 •– o
•b •D
电子技术直流稳压电源
•u •u
1
1
•D
•u 4
•D
2
•D1 •C
•S •uo
3
•D •RL
•b
2
•u
•只有整流电路输 2 出电压大于uc时， 才有充电电流。 因此二极管中的 •u 电流是脉冲波。 o
•t
•二极管中的 电流
•t
电子技术直流稳压电源
•u •u
1
1
•D
•u 4
•D
2
•D1 •C
•S •uo
2
•u
•t •加入滤波电容
o
•时的波形
•无滤波电容
•时的波形
•t 电子技术直流稳压电源
•u
o
•t
•u2上升， u2大于电容 •上的电压uc，u2对电容充电，
•uo= uc u2
•u2下降， u2小于电容上的电压。 •二极管承受反向电压而截止。 •电容C通过RL放电， uc按指数 •规律下降，时间常数 = RL C
•L
•u1
•u2
•RL •uo
电子技术直流稳压电源
• 电感滤波原 理
•u1
•u2
•L •RL •uo
•对直流分量: XL=0 相当于短路,电压大部分降在RL上 •对谐波分量: f 越高，XL 越大,电压大部分降在XL上。 • 因此，在输出端得到比较平滑的直流电压。
•当忽略电感线圈的直流电阻时，输出平均电压
•S •uo
3
•D •RL
•b
2
•RL未接入时(忽略整流电路内阻) •u
•设t1时刻 接通电源
2
•t1